DE202008007471U1 - Bogie with engine-gearbox-clutch unit - Google Patents
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Abstract
Drehgestell
(1) für Schienenfahrzeuge mit einer Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit
(9) für hohlwellenangetriebene Radsätze (11) und
einem aus zwei Rahmenelementen (2, 3) bestehenden geteilten Rahmen, wobei
– jedes
Rahmenelement (2, 3) aus T-förmig zueinander angeordnetem
Querträger (4) und Längsträger (5) ausgebildet
ist und der Längsträger (5) an einem Ende einen
senkrecht zum Längsträger (5) angeordneten Schenkel
(20) aufweist,
– jedes Rahmenelement (2, 3) am Längsträger
(5) ein Motorlager (15) und am Schenkel (20) eine Drehmomentstütze
(14) aufweist,
– jedes Rahmenelement (2, 3) am Querträger
(4) ein Getriebelager (13) aufweist und dass
– die
Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit (9) über das Getriebelager
(13) und die Drehmomentstütze (14) an einem Rahmenelement
(2, 3) und über das Motorlager (15) an dem anderen Rahmenelement
(2, 3) gehaltert ist.A bogie (1) for rail vehicles with a motor-gear coupling unit (9) for hollow shaft driven wheelsets (11) and a two frame elements (2, 3) consisting of divided frames, wherein
- Each frame element (2, 3) of T-shaped mutually arranged cross member (4) and longitudinal member (5) is formed and the longitudinal member (5) at one end a perpendicular to the longitudinal member (5) arranged leg (20),
- Each frame member (2, 3) on the side rail (5) has an engine mount (15) and on the leg (20) has a torque arm (14),
- Each frame member (2, 3) on the cross member (4) has a gear bearing (13) and that
- The engine-transmission-clutch unit (9) via the gearbox bearing (13) and the torque arm (14) on a frame member (2, 3) and via the engine mount (15) on the other frame member (2, 3) is supported ,
Description
Die Erfindung betrifft ein Drehgestell mit einem zweigeteilten Rahmen und einer Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit für Schienenfahrzeuge mit hohlwellenangetriebenen Radsätzen, insbesondere für Niederflurfahrzeuge. Der geteilte Rahmen besteht aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Rahmenelementen, die jeweils einen Querträger und einen Längsträger aufweisen. Die Radsätze sind jeweils einerseits am ersten und andererseits am zweiten Rahmenelement gelagert.The The invention relates to a bogie with a two-part frame and a motor-transmission coupling unit for rail vehicles with hollow shaft driven wheelsets, especially for Low-floor vehicles. The divided frame consists of two articulated interconnected frame members, each having a cross member and have a side rail. The wheelsets are on the one hand on the first and on the other hand on the second frame element stored.
Gattungsgemäße Drehgestelle werden beispielsweise als Triebdrehgestell mit zwei Radsätzen ausgebildet, die jeweils über einen Motor mit Getriebe und Hohlwelle angetrieben werden. Unter Hohlwellenantrieb ist eine Antriebsbauart zu verstehen, bei der die drehgestellfeste Antriebseinheit das Antriebsmoment auf eine Hohlwelle überträgt, die die Radsatzwelle umschließt. Die Übertragung des Antriebsmomentes auf den Radsatz erfolgt durch eine Kupplung, die die Radsatzbewegung ausgleichen kann.generic Bogies, for example, as a drive bogie with two Wheel sets formed, each with a Motor to be driven with gear and hollow shaft. Under hollow shaft drive is a drive type to understand in which the bogie-resistant Drive unit transmits the drive torque to a hollow shaft, which encloses the wheelset shaft. The transfer the drive torque on the wheelset is made by a coupling, which can compensate for the wheelset movement.
Der Radsatz, bestehend aus zwei Rädern, die verdrehsteif über eine Radsatzwelle miteinander verbunden sind, trägt und führt das Schienenfahrzeug auf dem Gleis und überträgt die Antriebs- und Bremskräfte vom Fahrzeug auf das Gleis.Of the Wheelset, consisting of two wheels, the torsionally stiff over a wheel set shaft are connected, wearing and guides the rail vehicle on the track and transmits the drive and braking forces from the vehicle to the track.
Das Antreiben der Radsätze beziehungsweise Räder geschieht auf unterschiedliche Art und Weise. Zum Stand der Technik gehören Drehgestelle mit Gelenkrahmen, die als Antrieb Gestell-Fahrmotoren, Gelenkwellen und achsreitende Getriebe aufweisen. Außerdem sind Hohlwellenantriebe in Verbindung mit einteiligen Drehgestellrahmen bekannt. Unterschiede bestehen zudem in der Lagerung von Motor und Getriebe beziehungsweise deren Anlenkung am Drehgestell.The Driving the wheelsets or wheels happens in different ways. The state of the art includes Bogies with hinged frames, which drive the frame-drive motors, drive shafts and have offensive transmission. There are also hollow shaft drives known in conjunction with one-piece bogie frame. differences also exist in the storage of engine and transmission respectively their articulation on the bogie.
In
der
Aus
der
Triebdrehgestelle
mit einteiligen Rahmen werden auch in der
Die aufgeführten Triebdrehgestelle mit einer Einheit aus Motor und Getriebe sowie einem Hohlwellenantrieb weisen einen einteiligen Rahmen auf, so dass ein Anstellen der Räder beziehungsweise der Radsätze zueinander oder relativ zu den Gleisen, d. h. eine Verdrehung in horizontaler Richtung, nicht möglich ist.The listed motor bogies with a unit of engine and gear and a hollow shaft drive have a one-piece Frame on, so that a hiring of the wheels or the Wheelsets to each other or relative to the tracks, d. H. a twist in the horizontal direction, not possible is.
Drehgestelle
für Niederflurschienenfahrzeuge gehen aus der
Im Stand der Technik sind neben Drehgestellen mit einteiligem Rahmen auch Drehgestelle mit mehrteiligem beziehungsweise geteiltem Rahmen bekannt. Die geteilten Drehgestellrahmen mit gelenkig miteinander verbundenen Rahmenelementen haben gegenüber den ungeteilten einteiligen Rahmen den Vorteil, dass die aus den Verwindungen der Gleislage resultierenden, ungleichmäßig auf die Räder und damit die Rahmen übertragenen Belastungen nicht zu Verspannungen der Rahmenstruktur führen. Das Passieren von Gleisverwindungen führt bei Fahrzeugen mit geteilten Drehgestellrahmen im Gegensatz zu Fahrzeugen mit ungeteilten Rahmen, nicht oder nur zu geringen Änderungen der Radlasten, die wiederum die Ursache für Entgleisungen sein können. Die Ausführung des Drehgestells mit geteiltem Rahmen wird folglich bevorzugt bei schlechter Gleislage, beispielsweise bei Gleislage mit Verwindungen, eingesetzt.In the prior art bogies with one-piece frame and bogies with multi-part or split frame are known. The divided bogie frame with articulated interconnected frame members have the advantage over the undivided one-piece frame that the resulting from the torsions of the track, unevenly transmitted to the wheels and thus the frame loads do not lead to tension of the frame structure. The passage of track warps leads in vehicles with shared bogie frames as opposed to vehicles with undivided frames, no or only minor changes in wheel loads, which in turn can be the cause of derailment. The execution of the bogie with split frame is therefore preferred in bad track conditions, for example, in track position with torsions used.
Im Stand der Technik sind zweiteilige Drehgestellrahmen, die aus zwei durch Gummigelenke verbundene Halbrahmen bestehen und sich den Unebenheiten der Fahrstrecke gut anpassen können, bekannt. Die zwei Motoren sind in Längsrichtung des Drehgestells angeordnet und mit dem Getriebe über Kardanwellen verbunden.in the The prior art are two-piece bogie frame, consisting of two Half-frames connected by rubber joints are made up of the bumps well adapted to the route. The two Engines are arranged in the longitudinal direction of the bogie and connected to the transmission via cardan shafts.
Ein wesentlicher Nachteil ist der große Platzbedarf des Drehgestells, was einen Einsatz im Bereich von Niederflurfahrzeugen erschwert. Außerdem führt die ungünstige Anordnung der Gelenke im Hinblick auf die sekundäre Abstützung und die Gesamtkonstruktion des Drehgestells nachteilig zu ungleichen statischen Radlasten.One major disadvantage is the large footprint of the bogie, which makes use in the field of low-floor vehicles difficult. In addition, the unfavorable arrangement leads of the joints with regard to the secondary support and the overall construction of the bogie disadvantageously uneven static wheel loads.
Die im Stand der Technik bekannten Drehgestelle sind in ihren horizontalen Achsen, insbesondere quer zur Fahrtrichtung, zueinander unbeweglich, so dass Gleisverwindungen nur unzureichend ausgeglichen werden können. Die bekannten, diese Bewegung ermöglichenden, zweiteiligen Drehgestellrahmen weisen zum einen einen hohen Platzbedarf und zum anderen nicht die bewährte Hohlwellenantriebstechnik auf.The In the prior art known bogies are in their horizontal Axes, in particular transversely to the direction of travel, immovable to each other, so that track distortions can only be compensated insufficiently. The known, this movement enabling, two-part Bogie frames have a high space requirement and for other not the proven hollow shaft drive technology.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Drehgestell mit geteiltem Rahmen und einem Antrieb, bestehend aus Motor, Getriebe und Hohlwelle mit Kupplungen, zur Verfügung zu stellen. Die Konstruktion soll im Gegensatz zu den zum Stand der Technik gehörenden Drehgestellen mit zweiteiligem Drehgestellrahmen einen geringeren Platzbedarf aufweisen.task The present invention is a bogie with split Frame and a drive consisting of motor, gearbox and hollow shaft with Couplings to provide. The construction should in contrast to those belonging to the prior art Bogies with two-piece bogie frame a lower Have space requirements.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Drehgestell mit einer Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit für hohlwellenangetriebene Radsätze und einen aus zwei Rahmenelementen bestehenden geteilten Rahmen mit den im Folgenden aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Rahmenelemente weisen jeweils einen Querträger und einen Längsträger auf, die T-förmig zueinander angeordnet sind. Der Längsträger umfasst an einem Ende einen senkrecht zum Längsträger angeordneten Schenkel. Die T-förmige Anordnung der Träger wird nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung rechtwinklig ausgestaltet.The Object is achieved by a bogie with a motor-gearbox-clutch unit for hollow shaft driven Wheelsets and a split consisting of two frame elements Frame solved with the features listed below. The frame members each have a cross member and a side rail, the T-shaped to each other are arranged. The side member comprises at one End one arranged perpendicular to the longitudinal member Leg. The T-shaped arrangement of the carrier is perpendicular to a preferred embodiment of the invention designed.
Nach der Konzeption der Erfindung weist jedes Rahmenelement am Längsträger ein Motorlager und am Schenkel des Längsträgers eine Drehmomentstütze sowie am Querträger ein Getriebelager auf, über die die Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit mit dem Drehgestellrahmen verbunden ist. Die Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit ist dabei einerseits über das Getriebelager und die Drehmomentstütze an einem Rahmenelement und andererseits über das Motorlager an dem anderen Rahmenelement gehaltert. Sowohl die Verbindung des Getriebelagers und der Drehmomentstütze mit der Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit als auch die Verbindung des Motorlagers mit der Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit sind gelenkig ausgebildet.To the concept of the invention has each frame member on the side rail an engine mount and on the leg of the longitudinal member a torque arm and the cross member Gearbox bearing over which the engine-transmission-clutch unit with connected to the bogie frame. The engine-transmission-clutch unit is on the one hand via the gearbox bearing and the torque arm a frame element and on the other hand via the engine mount held on the other frame member. Both the connection of the Gearbox bearing and the torque arm with the engine-transmission-clutch unit as well as the connection of the engine mount with the engine-transmission-clutch unit are articulated.
Das Triebdrehgestell weist bevorzugt zwei oder mehr Radsätze auf, die separat angetrieben sind. Jedem angetriebenen Radsatz ist demzufolge eine Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit zugeordnet, die mit den Rahmenelementen des Drehgestells verbunden ist.The Drive bogie preferably has two or more wheelsets on, which are driven separately. Every driven wheelset is Accordingly, assigned to a motor-transmission-clutch unit, the is connected to the frame members of the bogie.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht jede Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit aus einem Antriebsmotor, insbesondere einem Elektromotor, einem Getriebe und einer Antriebskupplung. Die Antriebskupplung ist mit einer Hohlwelle verbunden, die an ihrem zweiten Ende eine Abtriebskupplung aufweist, die mit der Radsatzwelle gekoppelt ist.To A preferred embodiment of the invention, each engine-transmission-clutch unit from a drive motor, in particular an electric motor, a Transmission and a drive clutch. The drive coupling is with a hollow shaft connected at its second end an output coupling has, which is coupled to the wheelset.
Der Antriebsmotor der Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit ist bevorzugt quer zur Fahrtrichtung zwischen dem Querträger und einer Radsatzwelle des Radsatzes angeordnet.Of the Drive motor of the engine-transmission-clutch unit is preferred transverse to the direction of travel between the cross member and a Wheelset of the wheelset arranged.
Die Rahmenelemente sind über zwei Rahmengelenke, die jeweils ein freies Querträgerende eines Rahmenelementes mit einer Längsträgeraufhängung des anderen Rahmenelementes verbinden, drehbeweglich miteinander gekoppelt. Die gelenkigen Verbindungen lassen eine Torsion der Rahmenelemente gegeneinander quer zur Fahrtrichtung zu. Da die über Achsen verbundenen Radsätze an den Enden der Längsträger der Rahmenelemente gelagert sind, verursacht die Torsion der Rahmenelemente ein Ankippen der Radsatzwellen, was bei feststehender Hohlwelle zu einer Kollision zwischen der Radsatzwelle und der Hohlwelle führen kann. Aus diesem Grund sind die Positionen der Befestigungspunkte der Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit am Drehgestellrahmen vorteilhaft so gewählt, dass der Hohlwellenantrieb den Halbrahmenbewegungen folgt. Die Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit ist dabei derart am Rahmen angelenkt, dass ein Antrieb mittels Hohlwelle bei räumlicher Bewegung der Rahmenelemente relativ zueinander möglich ist.The Frame elements are over two frame joints, respectively a free cross member end of a frame member having a Side member suspension of the other frame element connect, rotatably coupled with each other. The articulated connections let a twist of the frame elements against each other across the direction of travel to. Since the axles connected via axles stored the ends of the longitudinal members of the frame members the torsion of the frame members causes the tipping of the frame members Wheelsets, which is a collision with fixed hollow shaft between the axle and the hollow shaft can lead. For this reason, the positions of the attachment points are the Engine-transmission-clutch unit on the bogie frame advantageous chosen so that the hollow shaft drive follows the half frame movements. The engine-transmission-clutch unit is so on the frame articulated that a drive by means of hollow shaft in spatial Movement of the frame members relative to each other possible is.
Besonders vorteilhaft ist, dass der erforderliche Freiraum zwischen der Radsatzwelle und der Hohlwelle geringer ist als bei herkömmlichen im Stand der Technik bekannten Anordnungen der Befestigungspunkte, wodurch der Durchmesser der Hohlwelle verringert werden kann. Das wiederum hat den großen Vorteil, die Fußbodenhöhe des Fahrzeuges zu verringern. Zusätzlich und alternativ dazu kann die tragende Struktur des Wagenkastens einfacher gestaltet werden, da das Drehgestell einen verringerten Platzbedarf aufweist. Der geringere Platzbedarf hat zum einen den bedeutenden Vorteil eines geringeren Materialeinsatzes infolge einer Hohlwelle mit geringerem Durchmesser. Zum anderen erfüllt die erfindungsgemäße Konstruktion mit minimiertem Platzbedarf die Anforderungen an den Einsatz bei Drehgestellen für Niederflur-Fahrzeuge.It is particularly advantageous that the required clearance between the axle and the hollow shaft is smaller than in conventional Prior art known arrangements of attachment points, whereby the diameter of the hollow shaft can be reduced. This in turn has the great advantage of reducing the floor height of the vehicle. Additionally and alternatively, the load-bearing structure of the car body can be made simpler, since the bogie has a reduced footprint. The smaller footprint on the one hand has the significant advantage of lower material usage due to a hollow shaft with a smaller diameter. On the other hand, the construction according to the invention with minimized space requirements meets the requirements for use in bogies for low-floor vehicles.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die erfindungsgemäßen Drehgestelle sowohl bei Durchfahrten durch Gleisbögen als auch bei Überfahrten von Gleisverwindungen überwiegend reines Rollverhalten zeigen und die Bewegungsrichtung des Drehgestells beziehungsweise der Räder an den Schienenverlauf vorteilhaft angepasst ist.In summary It should be noted that the invention Bogies both when passing through track curves as also at crossings of track distortions predominantly show pure rolling behavior and the direction of movement of the bogie or the wheels to the track course advantageous is adjusted.
Dabei sind die Verbindungen der Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit mit den Rahmenelementen des geteilten Drehgestells vorteilhaft derart ausgeführt, dass trotz der Verwindung der Rahmenelemente und damit dem Anstellen der Radsätze relativ zueinander und zur horizontalen Ebene des Drehgestells die Hohlwelle und die Radsatzwelle nicht kollidieren sowie der Platzbedarf des Drehgestells in Bezug auf herkömmliche Drehgestelle verringert ist, was einen geringeren Materialeinsatz und damit geringere Kosten verursacht und die Drehgestelle bei Niederflur-Fahrzeugen einsetzbar sind.there are the connections of the engine-transmission-clutch unit with the Frame elements of the split bogie advantageously designed such that despite the distortion of the frame elements and thus hiring the wheelsets relative to each other and to the horizontal plane of the bogie do not collide the hollow shaft and the axle as well as the space requirement of the bogie with respect to conventional Bogies is reduced, resulting in lower material usage and thus lower costs caused and the bogies in low-floor vehicles can be used.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description with reference to the accompanying drawings. Show it:
- a) in Draufsicht,
- b) in horizontaler Ansicht quer zur Fahrtrichtung,
- a) in plan view,
- b) in a horizontal view transverse to the direction of travel,
In
Die
x-Achse entspricht der Achse in Fahrtrichtung, und die y-Achse entspricht
der Achse senkrecht beziehungsweise quer zur Fahrtrichtung. Sowohl
die x-Achse als auch die y-Achse stellen Achsen in der horizontalen
Ebene des Drehgestells
Die
Rahmenelemente
Die
Torsion der Rahmenelemente
Jedes
Rahmenelement umfasst erfindungsgemäß am Längsträger
Die
Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit
Die
freien Querträgerenden
Das
Getriebelager
In
Die
In
Die
herkömmliche, zum Stand der Technik gehörende
Verbindung der Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit
Der
wesentliche Unterschied zwischen der herkömmlichen Ausführung
der Lagerung der Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit
Der
Antriebsmotor
Das
erfindungsgemäße Drehgestell
Die
Radsatzwellen
Da
die Radsatzwellen
Die
erfindungsgemäße Lagerung der Motor-Getriebe-Kupplungs-Einheit
- 11
- Drehgestellbogie
- 2, 32, 3
- Rahmenelementframe element
- 44
- Querträgercrossbeam
- 55
- Längsträgerlongitudinal beams
- 66
- Rahmengelenkframe joint
- 77
- freies Querträgerendefree Crossmember end
- 88th
- LängsträgeraufhängungLongitudinal beams suspension
- 99
- Motor-Getriebe-Kupplungs-EinheitEngine-transmission coupling unit
- 1010
- Antriebsmotordrive motor
- 1111
- Radsatzwheelset
- 1212
- Hohlwellehollow shaft
- 1313
- Getriebelagertransmission bearings
- 1414
- Drehmomentstützetorque arm
- 1515
- Motorlagermotor bearings
- 1616
- Getriebetransmission
- 1717
- Abtriebskupplungoutput coupling
- 1818
- Antriebskupplungdrive coupling
- 1919
- Radsatzwelleaxle
- 2020
- Schenkelleg
- xx
- x-Achse-Fahrtrichtungx-axis direction
- yy
- y-Achse – quer zur Fahrtrichtungy-axis - transverse to the direction of travel
- zz
- z-Achse-Hochachsez-axis vertical axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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